在過去的幾年裡,美國的太空計劃經歷了巨大的變革,導致國家的太空目標變得不明確。 我有一個建議。 NASA 應該與其他國家航天機構和私人組織合作,承擔起確保在我們有生之年沒有破壞性小行星撞擊地球的任務。 有什麼專案比長期保護人類免受毀滅或短期內令人敬畏更值得呢?
乍一看,小行星可能看起來像是一個遙遠的威脅。 但是這種危險是有充分記錄的,其後果再嚴重不過了。 地球上的生命史是由小行星撞擊塑造的。 據估計,有 100 萬顆直徑大於 40 米的小行星在我們的附近繞太陽執行。 1908 年,一顆該尺寸的小行星撞擊了西伯利亞,摧毀的面積是廣島原子彈的 150 倍。 本世紀再次發生的機率約為 50%。 在較大的一端,大於約一公里的小行星將產生威脅人類文明的全球影響。
預防的第一步是預測。 我們必須找到、追蹤和預測那一百萬顆近地天體的未來軌跡。 天文學家已經編目了他們認為存在的大多數公里級天體的軌道,並且已知在未來 100 年內沒有一個會撞擊地球。 然而,絕大多數較小的天體,即那些足以摧毀一個國家或引發海嘯摧毀沿海城市的天體,仍然沒有被追蹤。 接下來應該著手處理這項未完成的工作。
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小行星比背景天空更溫暖,因此在紅外線中很突出。 然而,望遠鏡有盲點:它們無法看向太陽的方向,這限制了駐紮在地球上或附近的望遠鏡的效力。 國家研究委員會在 2009 年建議 NASA 將紅外巡天航天器放置在類似金星繞太陽執行的軌道上。 當它向外看,遠離太陽時,天文臺將發現從地球上看不到的小行星。 一旦完成,這樣的巡天將保持有效大約一個世紀——在這個時間尺度上,由於與行星的引力相互作用,測量的軌道開始發生變化——之後我們將不得不再次進行。 這樣的任務成本將達數億美元——當然很昂貴,但與 NASA 目前的預算相比,更不用說小行星撞擊造成的損害了,這簡直是物超所值。
如果天文學家發現一顆小行星正在撞擊地球,我們的任務將是伸出手去改變它的軌道,以防止撞擊。 如果我們儘早發現小行星(在其預計撞擊前幾十年),幾種現有技術可能會奏效:拖曳它、撞擊它、核彈炸燬它或採用某種組合。(我的同事和我曾經提倡用火箭推動小行星[參見“小行星拖船”,作者 Russell L. Schweickart、Edward T. Lu、Piet Hut 和 Clark R. Chapman;大眾科學,2003 年 11 月],但最近關於小行星屬性和軌道的結果使我們重新考慮。)
然而,沒有人真正確定這些選項是否真的有效。 當然,測試它們的時機是在真正需要它們之前。 NASA 和其他組織應該構建並嘗試一個系統,以可控的方式偏轉一顆非威脅性小行星。 鑑於天文學家甚至還沒有開始進行完整的小行星巡天,因此存在一個真正的風險,即他們會在我們有時間進行演練之前發現一顆來襲的小行星。 因此,這項工作必須現在開始。 這不需要大幅增加 NASA 的預算。
所有居住在行星系統中的文明最終都必須處理小行星的威脅,否則它們將重蹈恐龍的覆轍。 我們需要提前預測撞擊何時會發生,並在必要時改變威脅小行星的軌道。 實際上,我們必須改變太陽系的演化。